某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力。”科学兴趣小组做了相关的实验。
步骤1:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力;
步骤2:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1。
步骤3:改变受力面与水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成 角和 角的压力大小,实验数据见表2和表3。
表1在水平面上所测数据 |
||
序号 |
重力 |
压力 |
1 |
5 |
5 |
2 |
10 |
10 |
3 |
15 |
15 |
表2在 角斜面上所测数据 |
||
序号 |
重力 |
压力 |
4 |
5 |
4.75 |
5 |
10 |
9.5 |
6 |
15 |
14.25 |
表3在 角斜面上所测数据 |
||
序号 |
重力 |
压力 |
7 |
5 |
4.5 |
8 |
10 |
9.0 |
9 |
15 |
13.5 |
请回答:
(1)比较序号 的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是 的。(选填“合理”或“不合理”
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论: 。
实验桌上有如下器材:如图所示的金属圆柱体(底面积为S,侧面带有间距均为2cm的刻线),已调零的弹簧测力计、足够深的水槽、足量的水。请你利用上述器材设计一个实验证明:“水内部的压强跟水的深度成正比”。要求:(1)请写出实验步骤。(2)画出实验数据记录表。
学校组织学生参观中国科技馆,同学们在“探索与发现A厅”里面看到一个十分有趣的“物体上滚?”的实验。实验时,将双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低端,看到双圆锥体从静止向轨道高处滚去。实验引起了同学们的讨论,小军认为“双圆锥体上滚”是真的,眼见为实;小乐认为“双圆锥体上滚”是错觉,双圆锥体不可能自动由低处向高处滚动。小乐和小军为证明各自的观点,取了两根木条放在水平桌面上,将木条左端垫高,做成一个倾斜轨道,将双圆锥体放在轨道右端,如图甲所示,由静止释放后双圆锥体向轨道高处滚去,双圆锥体最终停在轨道左端,如图乙所示。这个实验成功再现了在科技馆看到的现象。
请你根据图甲、乙所示的实验,选择适当的器材,通过测量判断小军和小乐谁的观点正确,写出你的测量方法并简要说明。
现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。小红想利用上述器材测量待测液体的密度,以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
(1)向烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1;
(2)如图所示,用细线拴住石块,使其全部浸没在烧杯的水中(水未溢出),且不与容器相接触。在右盘中增减砝码,并调节游码,测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2;
(3)将烧杯中的水全部倒净,再倒入适量的待 测液体,用天平测出其总质量为m3;
(4)____________________。在右盘中增减砝 码,并调节游码,测出天平平衡时砝码 的质量和游码对应数值的总和为m4;
(5)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式 为: 。
小红用一个动滑轮、弹簧测力计和钩码组装成图所示的装置研究以下问题:
(1)使用动滑轮能否省功?
(2)动滑轮的机械效率与什么因素有关?
实验得到下表中的数据:
钩码 重/N |
钩码上升的距离/m |
弹簧测力计的示数/N |
弹簧测力计 移动距离/m |
W有用功/J |
W总/J |
机械效率η / % |
1 |
0.10 |
0.6 |
0.20 |
0.10 |
0.12 |
83.33 |
2 |
0.15 |
1.1 |
0.30 |
0.30 |
0.33 |
90.91 |
3 |
0.20 |
1.6 |
0.40 |
0.60 |
0.64 |
(1)提升3N钩码时的机械效率是 ;
(2)分析3次实验的数据可初步得出的结论是:使用动滑轮 ;
(3)既然有如上结论,为什么还要使用动滑轮,请引用表中数据举例说明: ;
(4)分析实验数据还可初步得出有关动滑轮机械效率的结论是: 。
在研究杠杆平衡的实验中,首先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(1)小刚把钩码(每个钩码的质量相同)挂在如图所示的位置时,将右侧的钩码向右移动________格(每格长度相同),可使杠杆在水平位置平衡。此时在两侧钩码下方各加挂一个钩码,杠杆将 (选填“左侧下降”或“右侧下降”)。
(2)小华保持动力臂为12cm,阻力臂为6cm不变,然后改变动力F1和阻力F2,并保持杠杆水平位置平衡,分别测量出动力F1和阻力F2的数据如下表所示。请根据实验条件和实验数据归纳出阻力F2与动力F1的关系: 。
F1/N |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3 |
F2/N |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |